Integrali

Sophya1
da poco abbiamo iniziato a trattare gli integrali..Ho difficoltà con quelli di questo tipo:

$intx(x^2+1)^3dx$

Risposte
_Tipper
Puoi scriverlo come $\frac{1}{2} \int 2x(x^2+1)^3 dx$, e ora è immediato, perché $2x$ è la derivata di $x^2+1$.

Al limite ci sarebbe anche la soluzione brute force, ma non avrebbe veramente senso...

Sophya1
scusami ma non so proseguire perchè di regole in questo caso ne abbiamo fatta una e cioè che quando il numeratore è derivata del numeratore si ha come risultato il logaritmo della funzione al denominatore + c

_Tipper
Avete fatto questa?

$\int f'(x) f^n(x) dx = \frac{f^{n+1}(x)}{n+1} + c$

Ovviamente per $n \ne -1$.

Sophya1
no,non l'abbiamo fatta

_Tipper
Comunque ti torna che la derivata di $\frac{f^{n+1}(x)}{n+1} + c$ sia $f^{n}(x) f'(x)$?

Sophya1
non lo so,so solo che il prof disse che sarebbe venuta tranquillamente con degli artifici..poi boh..il fatto è che ci sono molti esercizi di questo tipo e domani ho l'interrogazione..

_Tipper
Le derivate le avete fatte, se derivi $\frac{f^{n+1}(x)}{n+1}$ ottieni $\frac{1}{n+1} (n+1) f^{n+1-1}(x) f'(x)$, cioè $f^n(x) f'(x)$, ok?

Sophya1
si ho capito pero forse saro tanto stupida da non capire come svolgere questo esercizio..(senza la tua regola ovviamente)

_Tipper
Se ti torna che la derivata di $\frac{f^{n+1}(x)}{n+1}+c$ è $f^n f'(x)$, allora ti tornarà anche che l'insieme delle primitive di $f^n(x) f'(x)$ è $\frac{f^{n+1}(x)}{n+1}+c$, cioè

$\int f^n(x) f'(x) dx = \frac{f^{n+1}(x)}{n+1}+c$

Nel tuo caso $f(x) = x^2 + 1$, $n=3$, $f'(x) = 2x$, quindi il risultato è $\frac{1}{2} \frac{(x^2+1)^4}{4} + c$

_Tipper
Se lo vuoi svolgere senza questa regola non ti resta altro da fare che svolgere il cubo e le moltiplicazioni, ma non è la soluzione migliore, quella $x$ fuori è messa a posta.

Sophya1
e con questa come devo fare?

$intsen^2xcosxdx$ ?

_Tipper
Stessa cosa, $\cos(x)$ è la derivata di $\sin(x)$.

TomSawyer1
Oppure per sostituzione $sinx=t$, $cosxdx=dt$. E' solo un caso particolare della primo formula di Tipper, ma forse e' piu' comprensibile per lei.

_Tipper
Sì, ma non penso abbia fatto le sostituzioni...

Sophya1
si abbiamo accennato alle sostituzioni ma niente di che..
quindi se voglio operare per sostituzione verrebbe:

$senx=t$
$cosx dx=dt$
$dx=(dt)/cosx$
$t^2(dt)/cosx=t^3/(3cosx)$

e poi?

_Tipper
Se avete accennato le sostituzioni meglio, quando scrivi $dt = \cos(x)dx$, non devi ricavare $dx$, ma nell'integrale, al posto di $\cos(x)dx$, metti $dt$.

Sophya1
ok grazie infinitamente,ho fatto dinuovo la prima che avevo postato con la sostituzione cosi non opero con la formula che dicevi tu..grazie!

GreenLink
cos'è la soluzione brute force?

_Tipper
Con brute force volevo solo dire che era possibile risolvere quell'integrale sviluppando il cubo e facendo tutti i prodotti. Non è un termine matematico, sta solo per forza bruta...

Sophya1
avrei un altro integrale che non so risolvere :

$int (e^x/sqrt(1-e^(2x)) dx$

help :-(

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